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L’appareil respiratoire1Claudine Fabre

I. INTRODUCTIONVentilation processus se schématisant en 5 phases1. Mvt d’entrée et de sortie de l’air des poumons2. Echange O2 et CO2 entre l’air des poumons et le sangdes capillaires sanguins pulmonaires3. Transport O2 et CO2 dans tout l’organisme4. Echange O2 et CO2 entre le sang, le liquide interstitielet les cellules 5. Utilisation de l’O2 (VO2) et production de CO2 (VCO2)pour les processus métaboliques dans les cellules2

II. Passage de l’airDans l’ordre, l’air passe par Alvéoles voies aériennes3

III. Les voies aériennes1. Définition2 parties (schéma)4

Cheminement de l’airVASVoies extrathoraciquesVoies intrathoraciquesVAIAnatomie et physiologie humainesE. Marieb, 20055

J. West, L’essentiel sur la physiologie respiratoire, ed Maloine, 2003VAI arbre bronchique6

Terminaison de l’arbre bronchique : les alvéoles7

Le surfactant8

2. Rôle du trajet respiratoire3. Tissus des voies aériennesIntro3.1 La muqueuse bronchiquea. Cellules à mucusSécrétion : le mucusb. Cellules ciliéesL’ensemble de ces 2 types de cellules : formation d’untapis mucociliaireQuel est son rôle?9

Tapis ronche normaleBronche endommagéeToux matinale : arrêt des cils10

Avantages / Inconvénients des cellules ciliées3.2 Cartilage et muscle lisse : Rôles4. Rôles des VAI(schéma texte)11

Zone de conductiontrachée bronchiolesRôle: conduireVolume d’air ne participant pasaux échanges volume mort VD( 150ml)Zone de transitionbronchioles respiratoiresRôle : conduire échangespartielsZone respiratoirealvéolescanaux alvéolaires etRôle : échanges gazeux12Surface alvéolaire : 80-100m2

5. Innervation des voies aériennesSystème nerveux sympathique et parasympathiqueAction sur dilatation ou rétraction du diamètre des voiesaériennes par l’intermédiaire des muscles lissesPAS DE CONTRÔLE VOLONTAIRE SUR ouverture oufermeture des VARôlesSN parasympathique : constriction des bronchioles bronchoconstrictionNeuromédiateur: acétylcholineSN sympathique : dilatation des bronchioles bronchodilatationNeuromédiateur: adrénaline13

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V. La mécanique ventilatoire : variations de volume dans lacavité thoracique1 – Muscles et mouvements respiratoires1 - Mouvements et muscles ation15

1. Muscles respiratoires16

1. Contraction des muscles inspiratoires(diaphragme, muscles intercostaux externes)Descente du diaphragmeÉlévation des côtesInspiration : succession de 5 phases 17

Expiration : succession de 5 phases18

Inspiration activeExpiration passiveException : expiration forcéeContraction des muscles expiratoires : muscles abdominauxet intercostaux internes.19

2. Mouvements respiratoiresL’air entre et sort des alvéoles de manière passive enréponse à des gradients de pressionL’air de déplace d’une zone de haute pression vers unezone de basse pressionLa pression atmosphérique est « constante oire par variation des volumes pulmonaires20

Mouvements respiratoires permettant la21

22

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3. La plèvreJonction poumon – cage thoracique2 feuilletsPariétal : accolé diaphragme etcage thoraciqueViscéral : accolé aux poumonsRôles de la plèvreEviter la rétraction pulmonaireFavoriser les mouvementsinspiratoiresSécréter le liquide pleural24

La plèvre (suite)Les 2 feuillets soumission à la force de distension dela cage thoracique et de la force de rétractionpulmonaireTendance à éloigner les 2 feuillets : espace pleuralrempli de liquide impossibilité de ce phénomène saufsi rupture (pneumothorax)25

VI. Volumes et capacités pulmonaires :Epreuves fonctionnelles respiratoiresspiromètresspirogramme26

Schématiquement : inspiration cloche le stylo 27

VI. Volumes et capacités pulmonaires : Epreuvesfonctionnelles respiratoiresDéfinition :SpirométrieSpirographeSomme de différents volumes capacités pulmonairesVolumes pulmonaires variables : âge, exercice, taille, ethnie28

1. Volumes pulmonaires mobilisablesJ. West, L’essentiel sur la physiologie respiratoire, ed Maloine, 200329

Mesure du VEMS1 sec.30

2. Volume pulmonaire non mobilisableVR :H : 1200 mlF : 11OO ml Rôles31

3. Capacités respiratoiresAssociation d’au moins 2 volumes pulmonaires capacitésrespiratoiresCI VC VRICRF VR VREH : 3600 mlF : 2400 mlH : 2400 mlF : 1800 mlCV VC VRE VRIH : 4800 ml F : 3100 mlPS : CVF capacité vitale forcéeCPT VC VRI VRE VRH : 6000 ml F : 4200 ml32

4. Intérêts de la mesure du VEMSA - Détection de maladies respiratoires : asthmeB – Calcul de V’Emax théoriqueV’E (l/min) quantité totale d’air expirée (ou inspirée)en une minute Débit ventilatoire totalValeur de repos 6L/minEquation: V’E (l/min) VC (l) X f (cycles /min)VC 0,500 lf 12 (cycles /min)V’Emax théorique (l/min) VEMS X 4033

4. Intérêts de la mesure du VEMSExemple : Sujet de 75Kg, 20 ans, 1m78, VEMS : 4,2 lV’Emax théorique : 4,2 X 40 160,8 l/minIntérêts :Calcul de la réserve ventilatoire (RV) au cours ou à la find’un exercice maximalDétermination si V’E facteur limitant la performance ?34

4 . Intérêts de la mesure du VEMSRéserve ventilatoireDéfinition(équation et mode de calcul voir TD)Fonction ventilatoire facteur non limitant laperformance physique : 30%35

VII. Ventilation minute (VE) et Ventilation alvéolaire (VA) VE (l/min) Débit ventilatoire totalpas de prise en compte de VDVD : Quantité d’airinvariable 150 ml VE évaluation approximativede l’efficacité respiratoire36

VII. Ventilation minute (V’E) et Ventilation alvéolaire (V’A) VA (L/min) débit d’air qui participe réellement auxéchanges gazeux VA (L/min) (VC – VD) x f (cycles /min)Amélioration des échanges gazeux : VC, fUtile : récup.37

Effets de la fréquence et de l’amplitude respiratoires surla ventilation alvéolaireespace mort fixe de 150 mlV’E VC x fV’A (VC – VD) x 600001501250060004200150610006000510038

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Mesure de V’E au cours de l’exerciceAnalyseur d’échanges gazeuxPneumotachographe40

FIN41

Anatomie et physiologie humaines E. Marieb, 2005 Cheminement de l’air VAS VAI Voies extrathoraciques Voies intrathoraciques 5 . J. West, L’essentiel sur la physiologie respiratoire, ed Maloine, 2003 VAI arbre bronchique 6 . Terminaison de l’arbre bronchique : les alvéoles 7 .